基于模糊避障的无人艇控制系统的实现

自动避障是无人艇智能完成水面作业任务的一项能力。采用超声波测距传感器探测无人艇周围环境中的障碍物距离参数,GPS定位无人艇的当前位置,罗盘判断无人艇的偏航角,幵将这些作为模糊控制器的输入参数,提出一种基于模糊控制的实时避障算法,设计实现无人艇自主避障的功能。该算法通过MATLAB仿真,验证了模糊控制算法的有效性和可行性。     

瑞典皇家海军新一代潜艇

瑞典国防装备局于1990年初与可库姆公司签订了建造三艘潜艇的合同。此型潜艇的预先研究与可行性研究早在八十年代初、中期开始,设计工作于1988年开始。该艇的主要使命是保卫瑞典1700海里海岸线免遭侵略。其具体任务是实施攻击、布雷、投放潜水员、反潜作战与海上监测;还可用作训练平台。本文对该艇的艇体设计、总布置、艇上系统(尤其推进系统)、导航、武备与作战系统作了比较详细的介绍。瑞典皇家海军的三艘新型潜艇分别命名为哥特兰、阿普兰与霍尔兰。首艇于1997年投入使用,两艘后续艇将在12～18月的间隔内陆续服役。该型潜艇第一次安装了由可库姆公司设计、建造与装配的斯特林 AIP 系统—即不依赖于空气的推进装置。此装置的投入使用将显著增加潜艇水下续航力。探测设备、作战系统与武器装备与平台相结合,使该艇特别适合与入侵瑞典海域的敌舰作战。该艇设计人员对该艇诸如续航力、武器载荷,抗冲击与噪声等性能参数进行了综合研究,把现代新技术与高效用相结合,以比较低的费用研制出该型潜艇。库可姆公司作为主承包商,不仅对组装联合与部件采办、而且对设计与建造全面负责。该艇的首尾分段在离马尔摩港约200公里的卡尔斯船厂建造与装配;这些分段用驳船运抵马尔摩,在那里可库姆公司再把所有分段组装成整艘潜艇。     

无人潜艇将活动在二十一世纪

出于对人员的保护和提高作战效能,无人战斗装备将逐步成为未来战场的主力军,其中无人潜艇将担负起海上尖兵的任务。目前,有些国家已开始研究无人潜艇。 无人潜艇,是一种无人驾驶,靠遥控或自动控制在水下航行并能执行危险而复杂的作战任务的潜水器。无人潜艇可携带多种武器,能在水     

无人艇在海洋救助领域中的开发研制

针对恶劣海况下海上遇险人员救助困难的现状,开展适用于海洋救助领域的无人艇的开发和研究。主要围绕艇型选择、主尺度分析、总体布置、动力系统配置和遥控系统设计等方面展开,并充分考虑无人艇在母船上的搭载及日常维护管理的友好性。该无人艇由缓冲部分、浮力体、托架等3层结构组成"汉堡"造型,具有抗沉性和自扶正能力。该无人艇采用环保型的电池储能、电力推进、远程无线遥控控制技术。该项目的开发研制,旨在创新海洋救助方式,为海上救助工作贡献一份微薄之力。     

东瀛幽灵——日本组建无人水下舰队

目前，日本在军事大国的道路上越走越远，日本海上自卫队已经拥有亚洲地区最大的导弹驱逐舰队和最大的反潜巡逻机队，但日本对这样的实力仍不满足。据日本媒体近日披露，为阻止来自海上的入侵和攻击，2007年1月刚升格的防卫省又制定了无人水面艇及无人潜艇发展计划，其中无人潜艇是重点，包括研发海底通信技术和自动航行控制技术等，相关试验预计在2013年完成，6年研发共投资60亿日元（约合6000万美元），之后海上自卫队将开始部署无人潜艇。防卫省的构想是，将无人水面艇和无人潜艇相结合，共同执行追踪武装间谍船、搜索和清除水雷、海底调查以及监视入侵港湾和沿岸的敌方特种部队等任务。无人潜艇是当前军事强国正在研究的前沿武器装备，它的出现无疑将在一定程度上改变未来海战的格局。日本水下无人舰队的目标指向东北亚邻国，不能不引起人们的密切关注．[编者按]     

世界无人潜器发展动态

在未来海战中无人潜器将展现出举足轻重的作用。除了避免作战设备和人员的损伤外，无人潜器还具备扩展潜艇探测和作战平台的特点，从而成为在近海危险条件下进行远程作战潜艇的倍增器。目前美国海军已经将第一代无人潜器装备到“洛杉矾”级潜艇上用作近距离水雷探测，其后的研究将以可重组任务的无人潜器为重点。与此同时，英国也在积极研究如何将无人潜器转变成为水下网络中心战的一部分，并正在开发以Marlin技术为基础的无人潜器。     

反潜持续跟踪无人艇预计2015年进行海试

<正>一种新型无人自主水面艇正在建造之中,该艇能够连续数月跟踪水下安静航行的柴电潜艇,预期将在2015年进行海试。科学应用国际公司(LDOS),是一家提供国家安全、卫生和工程解决方案的公司,正在法国国防高级研究项目局(DARPA)的一个项目中着手自主持续跟踪无人艇(ACTUV)的设计、开发和建造。科学应用国际公司集团总裁约翰·弗拉塔米科说,自主持续跟踪无人艇的先进传感器技术结合其船舶架构和设计,使连     

自主学习在无人艇路径规划上的应用

近年来,无人艇技术不断成熟,在海事监管、执行作战任务等方面有较为广泛的应用。随着控制技术和计算机技术的不断发展,无人艇已经具有了自主航行,目标探测等功能。本文主要研究无人艇的路径规划功能,合理的路径规划可以节约无人艇的能源,延长无人艇的续航时间。首先针对水面无人艇的动力学特性进行了系统的建模与分析,然后针对其动力特性设计了一种基于神经网络算法的自主学习控制系统,并对该系统的性能进行仿真测试。     

远程自持民用潜艇的支持技术和海上试验

Ｓａｇａ１是法国在８０年代末制造的新一代远程自持民用潜艇的样艇，它能够在没有任何水面辅助条件下支持潜水员或遥控运载工具（ＲＯＶ）尽可能接近工作地点。这艘长２８ｍ的潜艇水下排水量为５５０ｔ，由６位航员操纵，潜水深度为６００ｍ，艇上饱和潜水舱内能容纳６位机组工作人员。当潜水舱控制在一个大气压力下，Ｓａｇａ１能接纳６位执行任务的专家上艇观察和操纵遥控运载工具。该潜艇设计被列入先进水下工程，如以斯特林发动     

水面无人艇系统的设计实现与未来展望

水面无人艇是一种具有自主航行与路径规划能力,可搭载不同任务载荷,并且能够完成设定任务的水面舰艇。具有航速高、智能化、机动性强、无人员操控等优点,被广泛应用于海洋空间资源探测、海底测绘、应急救援、情报收集、反潜反水雷等任务。由于无人艇上的各类应用必须依附于无人艇系统完成,因此要求无人艇必须具有完备而先进的系统。本文将从系统设计的角度,对水面无人艇系统的设计实现与未来展望进行论述。     

无人救助艇的功能性应用及技术展望

正0引言无人救助艇(以下简称"无人艇")将成为海上救助不可或缺的设备。无人艇可在恶劣海况下实施海上遇险人员救助,可搭载在大型海洋救助母船上,按照预先指定的方式放至海面,在母船上通过遥控实施水面人员救助。救助对象为有一定行为能力的海上遇险人员。笔者介绍现有的无人艇的技术参数性能和功能描述,并对无人艇的实战应用进行举例说明,让读者更全面地了解海上救援新设备,最后为下一代无人艇的设计提出一些想法。     

针对持续性跟踪无人艇的探测技术

美国国防先期研究计划局(DARPA)提出的持续性跟踪无人艇(ACTUV)项目对潜艇的隐蔽性和安全性形成重大挑战。加强对ACTUV的搜索、探测、定位,保障潜艇部队安全,是我国海军面临的新任务。本文研究从天基、海基、空基进行搜索侦察,并提出一种多维数据融合定位技术,为相关科研项目提供参考。     

复合动力超长续航无人艇系统的设计与实现

为实现无人艇在海上追踪、搜救、巡逻、反潜等任务中的超长续航,避免因油料限制而被迫任务中断,设计了一套以风能、太阳能为动力的无人艇系统,利用风帆为无人艇推进,太阳能为船上电控设备提供电能。该系统由无人艇和岸基监控平台组成,无人艇可通过python开发的数据采集模块和算法模块实时采集环境数据、计算、生成并下达控制指令,在风区内可超长续航自主航行,实现全风向利用;岸基监控平台可实时监控无人艇状态,并进行自主/遥控模式切换。对系统进行了测试,通讯连接试验的可靠性高;无人艇航行试验验证了全风向自主航行的可行性,运行轨迹与仿真结果基本重合;太阳能供电分析理论上验证了风区超长续航的可实现性。     

基于尾滑道的无人艇自主引导回收系统开发与验证

本文以某型7.6 m柴油动力小艇为研究对象,开展基于尾滑道的无人艇自主引导回收系统的设计与开发。该系统主要由无人艇端自动控制模块和母船端监控引导模块两大部分组成。在完成各功能模块研制的基础上,开展了无人艇上下位机通信、数据采集与传输、远程手动遥控、无人艇回转特性与速度特性以及无人艇自主引导回收模拟试验等相关测试。测试结果表明,系统具有较好的响应性、稳定性及无人艇操控性能,能较好地满足无人艇自主返航及引导回收的要求。本文研究为实现无人艇自主引导回收提供重要的基础保障。     

潜艇噪声水平对声呐探测性能影响分析

论述了潜艇噪声水平对敌方和我方被动声呐探测距离的影响,给出了声呐工作在1 kHz时,本艇辐射噪声降低导致敌方被动声呐作用距离降低变化关系曲线,及本艇自噪声降低对我方声呐被动探测作用距离提升之间的变化关系曲线.分析结果表明,降低本艇的辐射噪声,可以降低敌方声呐的探测距离,从而增强我方潜艇的隐蔽性;当声呐平台噪声大于海洋环境噪声时,降低本艇的自噪声可提高我方潜艇被动声呐的探测距离,从而提高我方潜艇的先敌发现能力.     

潜艇伴随水面舰艇编队搜潜效能研究

针对潜艇“冲刺-漂流”伴随搜潜样式,运用相对航路分析方法,给出了“冲刺”阶段有效搜索宽度的计算方法,建立了该样式的搜索效率模型.同时,仿真分析了编队速度和潜艇“冲刺”速度变化对搜索效率的影响,为潜艇伴随搜潜效率的提高奠定了理论基础.     

直升机引导管装鱼雷反潜命中概率仿真

针对舰载声呐系统探测性能远落后于潜艇,并且受复杂水文条件影响较大而造成的水面舰艇在搜攻潜时有较高危险性以及鱼雷命中概率不高的现状,提出了由舰载直升机对潜艇定位引导水面舰艇使用管装鱼雷攻潜的方法,在分析直升机引导水面舰艇对潜艇精确定位时的各种误差,建立鱼雷攻潜相关参数计算模型后,采用模拟法计算了水面舰艇在舰载直升机引导下使用管装鱼雷攻潜的命中概率,计算结果表明在鱼雷的发射距离为5 km时,这种引导攻击方法的命中概率可达到0.8以上,为实战决策提供了参考和依据。     

潜艇磁异常信号与方位对应关系的研究

根据潜艇磁偶极子等效模型,利用Matlab仿真生成了反潜机在任意搜潜航向下,探测到的目标潜艇任意航向下的磁异常信号,并利用这些磁异常信号建立数据库。将反潜机在两条相互垂直的搜潜航线下探测到的磁异常信号与数据库中的磁异常信号进行对比,可快速判别出目标潜艇所处的方位,对进一步提高反潜作战效能有一定的参考价值。     

基于海事规则的水面无人艇动态障碍规避方法

针对水面无人艇对探测到的电子海图上没有标示的动态障碍物的规避问题,提出符合国际海上避碰规则公约的规避方法,将动态障碍物某一运动时刻转换为相对无人艇瞬时静止的状态,对避障模型进行实时计算;并通过粒子群优化算法解算出无人艇进行避障所需的最优航速和航向改变量。仿真实验表明,该方法可得到合理的规避策略,有效地完成动态障碍物的规避任务。     

复合动力超长续航无人艇系统的设计与实现

为实现无人艇在海上追踪、搜救、巡逻、反潜等任务中的超长续航,避免因油料限制而被迫任务中断,设计一套以风能和太阳能为动力的无人艇系统,利用风帆为无人艇推进,利用太阳能为船上电控设备提供电能。该系统由无人艇和岸基监控平台组成,无人艇可通过开发出的数据采集模块和算法模块实时采集环境数据,计算、生成并下达控制指令,在风区内超长续航自主航行,实现全风向利用;岸基监控平台可实时监控无人艇状态,并进行自主/遥控模式切换。对系统进行测试的结果表明通讯连接试验的可靠性高;无人艇航行试验验证了全风向自主航行的可行性,运行轨迹与仿真结果基本重合;太阳能供电分析理论上验证了风区超长续航的可实现性。